【摘要】：依坡傾倒堆積體是生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目過程中產(chǎn)生的一類常見的堆積體類型,一般存在于鐵路、公路建設(shè)中的隧道開挖、山區(qū)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施過程中,產(chǎn)生的棄土棄渣沿著山坡坡面或溝道直接傾倒而下。該類型堆積體具有邊坡陡峭、覆蓋物松散、地表組成物質(zhì)復(fù)雜等特點(diǎn),相對于原地貌條件下,非常容易導(dǎo)致水土流失及地質(zhì)災(zāi)害。野外常見的依坡傾倒堆積體分為兩類:一、坡溝依坡堆積體,該類堆積體棄土棄渣量大,一般直接堆積在溝道和坡面,土層較厚;二、坡面依坡堆積體,該類型堆積體棄土棄渣量相對較小,由坡上部傾倒而下,棄土棄渣堆積在坡面上,形成“上厚下薄”的堆積形態(tài)。本文以野外實(shí)際狀況下存在的兩類依坡傾倒堆積體為研究對象,采用室內(nèi)模擬降雨與模擬上坡來水的方法,對不同礫石含量、不同坡度的依坡傾倒堆積體下墊面展開研究,同時探索該類型堆積體水土流失測算模型,以期為建立生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失測算模型提供科學(xué)依據(jù)。得出以下主要結(jié)論:形態(tài)一:坡溝依坡堆積體研究結(jié)論(1)坡溝依坡堆積體產(chǎn)流時間與上部匯流量、礫石含量、坡度的關(guān)系:產(chǎn)流時間與上部匯流量的大小呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,隨著上部匯流量的增大,產(chǎn)流時間縮短;隨著礫石含量的增大,產(chǎn)流時間呈增大的趨勢;隨著坡度的增大,產(chǎn)流時間呈減小趨勢。(2)坡溝依坡堆積體徑流率與上部匯水量、礫石含量、坡度的關(guān)系:在產(chǎn)流后的54 min內(nèi),相同礫石含量條件下,平均徑流率與上部匯水量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,平均徑流率隨礫石含量的增大呈減小趨勢,隨坡度的增大呈增大趨勢。(3)坡溝依坡堆積體徑流率隨時間的變化關(guān)系:在產(chǎn)流后的54 min內(nèi),徑流率隨著上部匯水量的增大而增大;隨著溝蝕的發(fā)育,侵蝕溝邊緣土體不斷地發(fā)生坍塌,阻礙徑流向坡下部輸移,使得徑流率不斷地上下波動;上部匯水量越大,溝蝕發(fā)育過程速度加快,導(dǎo)致徑流率的波動幅度增加;隨著時間的延長,堆積體產(chǎn)生的徑流率不斷地增大,并最終趨于穩(wěn)定。(4)坡溝依坡堆積體侵蝕速率與上部匯水量、礫石含量、坡度的關(guān)系:坡溝依坡堆積體侵蝕速率與上部匯水流量呈極顯著冪函數(shù)關(guān)系;隨著礫石含量的增大,侵蝕速率呈減小的趨勢;隨著坡度的增大,侵蝕速率呈增大的趨勢。(5)在上部匯水量為10 L/min、礫石含量為60%、坡度為30°因素組合條件下,平均侵蝕速率顯著大于該礫石條件下其他因素組合,隨著礫石含量、坡度的增加,坡溝依坡堆積體混合侵蝕加劇,以此推測,礫石含量60%、坡度30°、匯水量10 L/min是發(fā)生混合侵蝕的臨界條件。(6)坡溝依坡堆積體單位面積侵蝕量預(yù)測模型:A=1.194Q1.612?(S/25°)0.977?(0.908-0.256?Di)。形態(tài)二:坡面依坡堆積體研究結(jié)論(7)坡面依坡堆積體產(chǎn)流時間與雨強(qiáng)、礫石含量、坡度的關(guān)系:坡面依坡堆積體產(chǎn)流時間與雨強(qiáng)有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系;產(chǎn)流時間隨礫石含量的增加呈增大的趨勢。(8)坡面依坡堆積體徑流率與雨強(qiáng)呈極顯著線性關(guān)系;隨著降雨時間的延續(xù),徑流率呈先增大后趨于穩(wěn)定的狀態(tài),2.5 mm/min雨強(qiáng)條件下徑流率波動明顯;礫石含量越大,徑流率波動幅度越小。(9)坡面依坡堆積體平均侵蝕速率的與礫石含量顯著相關(guān);侵蝕速率與雨強(qiáng)顯著相關(guān);隨著坡度的增加,侵蝕速率有增大的趨勢;侵蝕速率的大小主要受降雨強(qiáng)度的支配;雨強(qiáng)越大侵蝕速率波動越明顯。相同礫石含量條件下,平均侵蝕速率與雨強(qiáng)呈顯著的冪函數(shù)關(guān)系。(10)坡面依坡堆積體侵蝕模數(shù)與礫石含量呈顯著的線性關(guān)系,與雨強(qiáng)呈顯著的冪函數(shù)關(guān)系,坡面依坡堆積體單位面積侵蝕量測算模型為:A=0.0662P1.6266?(1.543-1.895?Di)?(S/25°)1.352。
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【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S157

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2402905